缆索承重体系桥病害的理论分析
桥梁常见的病害分析及其防治措施
桥梁常见的病害分析及其防治措施(重庆交通大学建筑与土木工程学院重庆 400074)摘要:本文对引起桥梁病害的常见种类和主要成因以及相应的措施, 如下部结构、上部结构、混凝土、桥面铺装和裂缝等进行了具体的归纳和总结, 并对主要成因提出了相应的措施。
对施工技术、桥梁运营期间的监测及养护工作有一定的指导意义。
关键词:桥梁;病害;成因;措施Analysis of BridgeCommon Diseases And Preventive Measures(Chongqing jiaotong University, Chongqing 400074, China)Abstract: In this paper, the main causes of common species and diseases caused by the bridge and the corresponding measures, as the Ministry of the structure, the upper structure, concrete, cracks, etc. deck pavement and concrete and summarized, and the main causes of the appropriate measures proposed . Of construction technology, operational monitoring and maintenance work during the bridge has some significance.Key words:Bridges; disease; causes; measures0 引言随着我国经济的迅速发展和经济的全球化,大力发展交通运输事业,建立四通八达的现代交通网络,这不仅有利于经济的进一步发展,同时对促进文化交流、加强民族团结、缩小地区差别、巩固国防等方面,也都有非常重要的意义。
缆索承重桥梁的非线性分析方法综述
构。 上部 结构 由主缆 、主塔 、加劲梁及 吊索组 论 已能满足要 求。 2 2挠 度理论
个理论 认为加劲梁具 有水 平横向弯 曲刚 度 , 主
于是在 以后 的许 多悬索 桥设 计 中都 采 用 了该 缆也 由于 其内的初始拉 力而能抵抗横 向受 力 ,
传给 主缆 , 因此 与其他 桥型不 一样 , 索桥的 理 论 。 悬 分 别推导 了关于 丰缆和 加劲 梁的水 平挠 曲基 加劲 梁高 度不 会随 跨径 的增加 而剧 增 。悬素 考虑 挠 度对 内力的 影响并 假 定加 劲梁 不 础方程 , 并针对 由于加 劲梁与 主缆的横 向水平
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工 程 技 术
缆 索承重桥梁 的非线性分析 方法综述
宋 迎 军
( 贵州 省桥 梁工程 总公司 5 0 0 ) 5 0 1 摘 要: 大跨 度桥 梁一般包括斜拉 桥和悬素桥 , 而这 两种桥 型无论在 施工还是 设计中非线性 问题都是一个 无法 回避的 问题 。本 文介绍 了 现有缆索承重桥 梁的非线性分 析方法及理论 。 关键词 : 缆索承重 桥梁 非 线性 中图分类号 : Hl T 文献标 识码 : A 文章编号 :6 3 5 42 0 )Oa 一 0 6 0 1 7 0 3 (0 7l () 0 4 — 2
桥 结构 的特性 为 几何 非线性 , 主要 分为 三部 承受恒载而得 到的加劲梁挠 曲微分方程 , 及根 位移 的差异 所产 生的倾 斜 吊索 拉 力的水平 分 分 : ) 构的恒 载内 力影响 , 1结 主缆 在恒 载作用 据 主缆两端锚 固点之 间伸长的水平 投影 为 0 的 力 , 一步导出该水平 分力与悬索结构 的恒 载 进 下具有一 定的初始内力 , 使其可以维 持一定的
桥梁索缆结构安全性、耐久性评价体系与维护技术
桥梁索缆结构安全性、耐久性评价体系与维护技术报告简本1研究目的近年,我国建造了大量的斜拉桥及悬索桥。
斜拉桥的拉索和悬索桥的吊索(杆)作为主要的传力构件,其自身的安全性和耐久性对桥梁的整体性能有很大影响。
已有数座使用中的桥梁发生过断索事故,造成惨重的经济损失和人员伤亡。
如何正确评价斜拉桥索缆与悬索桥吊索(杆)及其锚固体系的安全性、耐久性,以对其进行及时的维护和更换,已成为桥梁管理部门和工程技术人员十分关注的问题。
同时,在新桥的设计中考虑保证其耐久性的相应的措施并兼顾养护管理的需求也十分必要。
西部地区气候多雨高寒、地质状况复杂,索缆体系的安全性、耐久性问题更为突出并有其特殊性,因此,有必要对危及安全性、耐久性病害的成因机理、评估方法、检测养护和维修技术、设计理念的进行研究。
本项目的主要研究目的在于:建立桥梁索缆评价体系、养护管理技术和设计理论方法,研究保证桥梁结构安全性与耐久性的对策,开发可检查式索缆及锚固体系,编写相关的技术指南,直接为桥梁工程服务,并为西部培养桥梁工程建设和维护管理的专业人才。
项目研究分为以下8个专题:(1) 已建桥梁缆索及锚固体系安全性和耐久性存在问题调研;(2) 桥梁索缆结构安全性与耐久性评价体系研究;(3) 缆索及锚固体系检测技术研究;(4) 提高桥梁索缆结构安全性与耐久性的对策研究;(5) 提高桥梁索缆结构安全性与耐久性的设计方法研究;(6) 缆索体系的养护、更换与管理技术研究;(7) 可检查缆索及锚固体系的研制开发;(8) 研究成果的工程应用。
2研究成果2.1桥梁缆索及锚固体系安全性和耐久性病害调研及分析本专题报告详细介绍了国内外斜拉桥索缆体系的结构,对其中防腐体系进行了深入的调查和研究。
在对诸多斜拉索的病害调研过程中,尽可能全面地汇总了每座桥的设计信息、使用寿命、病害现象和病因分析,建立了详细的图表资料。
对可能引起拉索病害的每一个环节都进行了分门别类的详细讨论。
将在实际工程中已经发生过的一些病害影响因素和可能发生的影响因素都一一列出,并进行了病因分析。
桥梁病害原因分析及维修措施
桥梁病害原因分析及维修措施摘要:现如今随着我国经济水平的不断提高,交通行业得到了我国政府的普遍重视。
尤其是桥梁工程对于交通系统当中具有重要的地位,所以桥梁工程质量也得到了社会的广泛关注。
满足桥梁正常使用,就需要在运营过程中对桥梁进行养护和维修工作的有效推进,桥梁能够满足相关使用需求。
本文主要是针对桥梁工程常见的病害原因来进行分析工作,并且及时提出有效的措施,希望可以推动桥梁质量得到进一步的发展,还可以给予相关人士一些帮助和借鉴。
关键词:桥梁工程;病害;原因分析;维修措施引言1公路桥梁病害分析的意义目前我国经济发展方面处于良好局势,因此对于交通建筑规模方面具有直接的影响。
随着我国公路桥梁交通压力的不断增大,并且大多数以大型重型车辆为主,因此我国部分公路桥梁出现了承载力不足情况。
主要是因为公路桥梁在长期运营过程中缺乏养护工作,才导致了病害的产生,对于稳定性具有直接的影响,并且可能会产生结构破坏和耐久性下降问题。
通过病害的部位可以得知,主要是存在于桥梁的各个位置。
因此也认识到了公路桥梁病害情况的严重性,可能会产生一定的安全风险,对于车辆的正常通行产生直接影响。
对于公路桥梁病害问题需要进行详细的研究,采取科学的防治措施来改善公路桥梁交通环境有效发展。
1桥梁工程常见病害类型1.1功能性病害功能性病害作为桥梁使用过程中产生的病害类型,具有相关的特征,主要现象是导致桥梁的局部出现了损坏情况,并且因为受到了外力作用导致桥面出现了坑洼现象,这就是属于功能性病害。
常见的功能性病害主要包含桥梁裂缝现象、桥梁局部损害、钢筋锈蚀等。
对于桥面产生裂缝现象主要因素有以下两种:(1)温度方面产生的变化。
主要表现是桥面铺装层出现了裂缝现象,大多数桥梁都是用半刚性结构来进行桥面铺装工作,该类型可能会导致铺装层产生一定的强度,导致压实性和密实性存在一定的敏感,所以需要对温度环境进行有效的调整,避免裂缝现象的出现。
(2)对于我国交通行业发展情况可以得知,现如今桥梁具有一定的交通压力,对于桥面磨损情况产生了直接的影响,主要表现为桥面铺装层裂缝现象出现。
我国桥梁典型病害及成因分析
载现象,极大地增加了路网中桥梁结构的负担,低等级公路上的桥
3 病害主要成因
梁压垮现象时有发生,高速公路桥梁也普遍暴露出过早损坏的不正
3.1 建国初期至改革开放前的几十年中修建的大量桥梁约 24
常现象。
万座,标准低、年久失修不能满足现代交通的需求。
2 典型病害类型
3.2 近三十年的快速发展,建桥的设计、施工管理水平发展相对
土和预应力混凝土空心板梁与小箱梁桥,这些桥梁在投入使用以 构— ——悬索桥与斜拉桥,至二十世纪末,已发现悬索桥在使用 10 年
后,普遍出现了梁端支承受力不匀、支座滑脱造成梁体受力不均,横 左右后,钢索已出现锈蚀。斜拉桥的拉索病害情况更严重,国内近年
向联接薄弱、铰缝纵向开裂,单板或单梁受力特征显著,在当前频繁 来先后有多座桥梁的拉索(或吊杆)因为耐久性不足而更换。国内外
不利的影响。
渐发展成“大病”,桥梁长期带“病”工作,最终发展成为危桥。
2.3 混凝土开裂
4 结论
在砼桥梁中,梁体开裂是一种较为普遍的现象。典型的砼裂缝
本文通过总结我国桥梁运营过程典型的病害现象,分析了这些
按开裂部位可将分为:主梁顶、底板开裂,腹板开裂,齿板开裂,预应 桥梁病害产生的机理,总结了病害的主要成因,为下一步的桥梁加
工程科技
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我国桥梁典型病害及成因分析
朱 凯1 余 越2
(1、湖北省路桥集团有限公司,湖北 武汉 430000 2、中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北 武汉 430000)
摘 要:针对在我国桥梁建设中由于设计和施工的原因造成运营过程一些常见的病害的现象,总结了这些病害的类型,分析了产生 这种现象的机理,以及对解决这些病害将采取有效措施提供有针对性的依据。
桥梁常用结构、病害及破坏原因和处理措施的分析
建材发展导向2019年第7期桥梁常用结构、病害及破坏原因和处理措施的分析刘宇瑄(重庆交通大学,重庆400074)摘要:近些年国家经济飞速发展,社会不断进步,桥梁对于人类生活已经是不可或缺的一部分。
由于人文地理环境的变化,桥梁建造的需求已变得越来越高,同时桥梁灾害造成的影响也不容小觑。
关键词:桥梁;结构;破环原因;措施随着国家的发展,我国的基础设施建设得到了大幅度的提高,交通运输业大力向前迈进。
在一些不能通路的地段,桥梁就起到了重要作用。
在桥梁工作过程中,设计结构的合理性,相关病害对桥梁的危害,处理措施的可行性对桥梁寿命和应用都有着重大的影响,这时就少不了对桥梁的探索。
本文将以桥梁为例进行常用结构、病害及破坏原因和具体处理措施的分析。
1桥梁的常用构造通过结构受力方式作用的不同将桥梁进行分类,有梁式桥、拱式桥和悬吊式桥三类。
首先,梁式桥有简支梁桥式结构、连续梁式结构和伸臂梁式结构。
简支梁桥按照施工工艺又可以分为整体式和装配式,整体式结构跨径一般为4~8m ,装配式结构跨径在10m 以下,当采用预应力混凝土时可达16m 。
连续梁桥通过各梁之间形成多跨拼接形成超静定结构体系,这种结构使得各部分承受的弯矩减小,但跨径得到了提高,并且接缝很少达到了稳定的状态。
对于悬吊式梁桥来讲,其最多的结构为双臂式结构。
接着,拱式桥主要利用拱圈或拱肋结构进行承载,除了竖向作用,通过拱两端的固定支承拱式桥可承受水平推力,正是存在的水平推力使得荷载引起的弯矩被大大削弱,变形相较于其它同跨度的桥要小得多。
悬吊式桥又称悬索桥,是桥梁中最先出现的桥式之一,它主要通过主缆进行承重,自重轻,便于安装。
2桥梁病害及破坏原因2.1桥梁病害桥梁结构的病害主要包括人类对桥梁产生的行为如设计、勘察、施工等和自然对桥梁的作用如地震、风、水等活动,桥梁自身结构会出现一定问题和现象,可能对未来的使用造成影响。
桥梁在进行工作中常见病害有伸缩缝过大、桥面铺装出现裂缝、桥头搭接、支座老化开裂、混凝土剥落等,这些病害有时难以及时被发现甚至不被察觉,但造成的后果却十分严重,因此需要得到重视。
2021年度进展09:缆索承重桥梁计算理论
2021年度进展09:缆索承重桥梁计算理论沈锐利等西南交大桥梁 2022-04-02 08:010.引言根据搜集的资料,本文按“缆索承重桥梁结构体系”、“索塔梁结构静力计算理论”、“核心受力构件精细化分析与设计方法”及“高强索体抗火分析方法”为分项主题进行报道。
论文结合综述结果,提出后续研究的建议。
1.概述实际缆索承重桥梁的设计无一例外地牵涉结构体系设计、整体静动力分析、整体与局部设计与分析、概念与精细设计等多层次多阶段的工作内容。
缆索承重桥梁计算理论的发展创新包括缆索承重桥梁静力计算方法的更新、计算模型精细度的提升及面向桥梁方案设计的高效概念分析方法的提出。
本文从这些点出发来整理2021年的相关研究报道,划归的主题包括:“缆索承重桥梁结构体系”、“索塔梁静力计算理论”、“连接核心受力构件精细化分析与设计方法”、“高强索体抗火分析方法”四个方面陈述,由于笔者能力与水平的限制,难免整理遗漏与评述不当,敬请同行指正。
2.缆索承重桥梁结构体系2021年,以实际桥梁的建成与方案的提出为背景,缆索承重桥梁体系获得了新的增长点。
2.1 斜拉桥方志等[1]研究了基于高性能材料的超大跨混合梁斜拉桥结构性能。
以设计主跨1600m的双塔双索面斜拉桥结构体系为目标,通过拉索、主梁及桥塔材料使用的不同组合情况,设计了钢拉索+钢主梁+普通混凝土桥塔(SSN)、CFRP拉索+RPC主梁+RPC桥塔(CRR)、CFRP拉索+钢-RPC混合主梁+RPC 桥塔(CHR)3种桥梁结构方案。
从静力及抗震性能的对比说明了CHR方案结构性能更优,并通过结构整体屈曲稳定系数确定了CHR方案混合主梁钢-RPC结合面的合理位置。
图1 主缆1600m的混合梁斜拉桥针对波形钢腹板部分斜拉桥,袁帅华等[2]建立全桥空间杆系和实体有限元模型,对3个单箱多室组合箱梁断面在悬臂施工过程中的剪力滞效应进行了分析。
蔡俊镱[3]报道了淡江大桥的设计。
该桥为单塔不对称半飘浮体系斜拉桥,跨径布置为(2×75+450+175+75+70)m,采用倒Y形桥塔,塔高200m。
斜拉桥病害分析与监测
斜拉桥病害分析与监测斜拉桥,是一种结构优越的大型桥梁建筑。
它以向吊杆方向倾斜的主桥跨跨越河流或峡谷,由多条钢缆吊索牵引力支撑主桥悬吊在吊杆上方。
由于斜拉桥的受力特点,它能通过极少的支点来跨越宽广的河流和峡谷。
此外,斜拉桥外形美观,建设成本和维护成本较低,成为大型桥梁建设中受到欢迎的方案之一。
然而,随着时间的推移和使用条件的变化,斜拉桥也会出现不同程度的病害。
本文将从斜拉桥的病害分析和监测两个方面,探讨斜拉桥的维护和保养工作。
一、斜拉桥的病害分析1. 钢缆疲劳钢缆是斜拉桥重要的受力构件之一,一旦出现疲劳病害,将会对桥梁安全性产生非常大的影响。
由于斜拉桥经常处于极端气候和复杂地质条件下运行,钢缆经常受风荷载、自重荷载、温度变化、振动等多种因素的影响,导致钢缆产生应力、应变等变形。
当应力超出一定范围时,会产生钢缆疲劳,从而导致钢缆的剩余寿命缩短。
钢缆疲劳病害的表现主要是钢缆表面的裂纹和腐蚀。
2. 螺纹连接松动斜拉桥的螺纹连接件是由钢缆和主桥体组成的,当钢缆和主桥体之间伸缩移动时,连接件就会发生松动,导致组成斜拉桥的组件失去稳定性。
一旦出现螺纹连接松动的病害,需要及时检修和维修。
松动的螺纹连接件,可以通过拧紧和更换来解决。
3. 主桥体变形由于斜拉桥的行车道宽度较大,加之行车量较大,车辆质量也相对较大,因此,斜拉桥主桥体也很容易出现结构变形和位移病害。
主桥体的变形和位移可能会导致整个桥梁的稳定性降低,甚至可能威胁到桥梁的安全。
二、斜拉桥的监测斜拉桥是一种特殊的桥梁,它的特点是结构先进、受力特殊、技术难度大,因此,对斜拉桥的维护和保养工作也必须十分重视。
建立高效的斜拉桥监测系统,对斜拉桥的安全运行保驾护航。
1. 监测流程斜拉桥的监测流程主要包括三个环节:实时监测、数据处理和分析报告。
实时监测通过实时数据采集和传输,及时监测斜拉桥的变化情况;数据处理是将实时监测数据进行处理和分析,得出斜拉桥健康状况的分析结果;分析报告是将得出的分析结果写成系统的报告,提供决策支持。
桥梁缆索构件的养护与病害处置分析
桥梁缆索构件的养护与病害处置分析摘要:我国国土面积广大,且江河众多。
桥梁作为江河交通的枢纽起着举足轻重的作用。
而随着我国工程技术的发展,不同型式的桥梁数目猛增,桥梁的养护压力随之剧增,因此提升桥梁的养护效率有极大的实际价值。
本文主要通过目前主流的索承式桥梁结构的主要承载构件的病害机理进行较为详细的分析,并提出相应的养护意见。
关键词:桥梁缆索;桥梁养护;病害处理近年来,我国工程技术发展迅速,为了方便交通在长江与黄河架设了许多索承式桥梁,缆索包括了斜拉索、吊杆、主缆、系杆,是索承式桥梁的主要承载构件,对于环境的变化也较为敏感。
在江海等较为恶劣的工作环境下,尤其存在污染的区域,缆索构件暴露在外,极易出现腐蚀、疲劳破坏,从而造成巨大的经济损失与人民的生命财产危险。
1 桥梁缆索病害主要原因1.1 护套损坏在桥梁的施工阶段由于保护措施的不足,索体护套可能出现损伤,而运营阶段,护套体系受到长时间的阳光暴晒、早晚气温的变化、腐蚀介质以及受到风力或震动的影响,护套发生老化至出现大量的微孔、裂纹,进而发展为裂缝乃至开裂破损。
而护套的破损会导致钢丝直接与外界的空气雨水等腐蚀介质直接接触,加速腐蚀进程。
根据实验分析,当护套出现老化破损之后,内部钢丝的腐蚀程度会随之加剧,实验分析表明由于重力因素的影响,雨水会在破损处下方出现沉积,腐蚀介质的浓度较高,钢丝的腐蚀进程加速。
1.2 缆索锚具锈蚀拉索与桥梁主体的连接需要锚具,而锚具与拉索的锚固区需要去除钢索的外在护套,因此锚具结构更容易发生雨水出现沉积的现象。
而锚具锈蚀的不断累积将继续引起端部钢丝锈蚀,最终极大地威胁缆索的安全性。
2 缆索钢丝腐蚀病害机理通过上述分析缆索病害的直接原因主要是钢丝腐蚀,腐蚀的进程容易受到环境与材料因素的影响。
温度、湿度以及腐蚀介质的构成,甚至外力影响下的应力状况都会带来缆索腐蚀状况的变化,具体将腐蚀情况分为两种。
2.1 化学腐蚀化学腐蚀是金属与腐蚀介质中的氧化剂发生了氧化反应,是存粹的化学变化过程。
桥梁缆索特殊断口失效机理分析
桥梁缆索特殊断口失效机理分析左海宏;田飞龙【摘要】为延长桥梁缆索的使用寿命,必须确定其失效机理.通过调研国内外大量的桥检资料,将现场取回的桥梁缆索钢丝做断口电镜扫描( SEM)后,对缆索钢丝断口的两种特殊类型(阶梯状断口和杯口状断口)进行了失效机理分析.结果表明,阶梯状断口主要是由于腐蚀疲劳所致;在钢丝无明显锈蚀,当外界荷载超过钢丝的极限承载力时出现塑性破坏是导致杯口状断口的主要原因.%To lengthen the service life of bridge cables, its failure modes must be ascertained. According to investigation of bridge-testing data from home and abroad, and fracture analysis of steel wires of bridge cables fetched from testing ground using electron microscope scanning, two special fracture (cascade fracture & cup and cone-shaped fracture) failure modes of steel wires of bridge cables have been analyzed. The results show that cascade fracture mainly arises from corrosion fatigue;the main reason that leads to cup and cone-shaped fracture is plastic failure which is caused when steel wire corrosion is not serious and external load exceeds ultimate load carrying capacity of steel wire.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2012(034)005【总页数】3页(P33-35)【关键词】桥梁缆索;阶梯状断口;杯口状断口;失效机理;腐蚀疲劳【作者】左海宏;田飞龙【作者单位】同济大学桥梁系,上海200092;同济大学桥梁系,上海200092【正文语种】中文【中图分类】U443.38桥梁缆索是大跨度桥梁的重要组成部分,被广泛应用于悬索桥、斜拉桥以及吊杆拱桥中。
桥梁索缆体系病害调查和病因的初步分析
桥梁索缆体系病害调查和病因的初步分析
袁胜峰;淡丹辉;程纬
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2006(000)03X
【摘要】随着工程的建设高潮的过去,许多桥梁面临了运营时的管养问题,桥梁结构的耐久性问题逐渐被人们所关注。
而作为索缆体系的主要承重构件,拉索与吊杆的耐久性成为我们关注整个索缆体系耐久性的出发点和重点。
国外有名的如委内瑞拉马拉开波湾的General Rafael Urdaneta大桥在通车16年后出现了拉索断裂的问题,严重影响了交通,最后换索工程共花费了5000万美金。
国内的济南黄河桥和广洲海印桥、九江桥都出现了拉索的耐久性问题,是后都采用了换索米解决问题,这些病害的出现对于桥梁的经济性和安全性都是不利的。
所以。
在设计之初,对于耐久性问题充分认识,并对施工和养护期间影响结构耐久性的工艺流程进行规范,这是摆在我们面前亟需解决的课题。
【总页数】1页(P68)
【作者】袁胜峰;淡丹辉;程纬
【作者单位】同济大学桥梁工程系,上海200092
【正文语种】中文
【中图分类】U441
【相关文献】
1.桥梁索体系病害分析及特殊检测维修技术
2.小议索缆式起重机在桥梁施工中的优化设计
3.西部交通项目“桥梁索缆结构安全性、耐久性评价体系与维护技术”工作会议剪影
4.西部项目“桥梁索缆结构安全性、耐久性评价体系与维护技术”通过鉴定
5.桥梁索缆防病害有了成套技术
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桥梁病害原因分析及建议
一、上部主要承重构件:
1、钢筋混凝土板梁
2、钢筋混凝土整体箱梁
3、钢筋混凝土T梁
4、预应力钢筋混凝土板梁
5、预应力钢筋混凝土小箱梁
6、预应力钢筋混凝土整体箱梁
7、预应力钢筋混凝土T梁
二、一般承重构件:
三、支座:
四、下部结构:
五、桥面系:1桥面铺装:
2伸缩缝病害:
六、附属结构:
七、箱型通道:
对于一般桥梁:
建议最后一条均为:加强桥梁日常养护,及时消除病害,保障桥梁安全运营;
对于箱型通道
建议最后一条均为:加强箱涵日常养护,及时消除病害,保障箱涵安全运营;。
第9章缆索承重桥梁的计算分析
第九章 缆索承重桥梁的计算分析本课程所介绍的缆索承重桥梁主要指斜拉桥和悬索桥,其共同特点是缆索是主要承重结构或关键的受力构件。
本章主要介绍实用的计算方法。
9.1 斜拉桥的恒载索力确定斜拉桥是塔、梁、斜拉索三种基本构件组成的缆索承重结构体系,一般表现为柔性的受力特性。
由于斜拉索是可张拉的结构,因此斜拉桥的力学计算模式在不同的阶段是不一样的。
建成后的结构塔、梁和斜拉索构成一整体,是一多次超静定结构,因此在活载作用下各构件的内力按刚度分配;不考虑非线性影响时,与一般结构的计算一致;如果考虑几何非线性,则要将斜拉索作为索结构、同时考虑恒载内力状态、结构大位移的影响。
但是斜拉桥的恒载状态设计则不一样。
一般的连续梁、连续刚构桥,结构设计和施工顺序(方案)一旦确定,结构恒载内力就是确定的,一般不能通过结构内部的调整来改变结构恒载状态。
但对于斜拉桥来说,在恒载状态时,斜拉索可以看成是一种主动受力构件,可以通过设计斜拉索的索力来调整或改变结构的内力状态。
既然斜拉索有这样的力学行为,那么就提出了什么是合理的恒载内力状态?是否可以设计成最优的恒载状态等问题。
实际上不只是斜拉桥有这样的问题,自锚式悬索桥、斜拉-悬吊组合体系桥以及系杆拱桥等结构,都有如何确定合理或较优内力状态问题。
1)结构内力状态优化的概念斜拉桥成桥恒载内力分布的合理与否是衡量设计优劣的重要标准之一。
恒载内力的优化过程实际是斜拉桥的设计过程。
对于斜拉桥的恒载内力优化(或称设计),可用下面的简单例子给予说明。
对于图9-1所示的简单的索-梁组合一次超静定结构,如果我们按结构力学的方法来计算结构的赘余力,可以计算出中间拉索的轴力为435/384/48/q EI N EI h EA l l =+ (9-1) 取31,192EI EA hl ==,上式变成。
图9-1 索-梁组合的一次超静定结构 这一状态相当于中间有支点的两跨简支梁的恒载内力状态,这时对应的梁的弯矩图如图9-2所示。
缆索承重桥梁结构状态评估关键问题研究的开题报告
缆索承重桥梁结构状态评估关键问题研究的开题报告一、选题背景及意义缆索承重桥梁是一种典型的特殊桥型结构,其安全可靠性对于保证交通运输的正常运行至关重要。
然而,缆索承重桥梁的特殊结构形式和工作原理,使其在使用过程中容易出现疲劳、腐蚀、变形等问题。
一旦这些问题出现,将会影响缆索承重桥梁的安全性能,甚至导致桥梁倒塌。
为了保证缆索承重桥梁的安全运行,必须开展全面的结构状态评估研究,及时发现和处理桥梁的问题。
二、选题目的和内容本课题旨在开展缆索承重桥梁结构状态评估关键问题研究,具体目的和内容包括:1、研究缆索承重桥梁结构状态评估的关键问题,包括评估方法、评估参数和评估方案等;2、分析缆索承重桥梁结构状态评估的重要性和必要性,探讨评估结果的实际应用价值;3、通过实际案例分析,验证评估方法和方案的适用性和有效性。
三、研究方法本研究将采用文献资料法、数学模型法、实地调查法、数值模拟法等多种方法,开展缆索承重桥梁结构状态评估的关键问题研究。
具体方法如下:1、对国内外相关文献进行综合分析,总结其缆索承重桥梁结构状态评估方法、参数和方案等信息;2、基于缆索承重桥梁特殊的工作原理和结构形式,建立本研究的数学模型,并利用数值模拟软件验证模型的有效性;3、通过实地调查和案例分析,收集和分析大量的缆索承重桥梁结构数据,结合文献分析和数值模拟分析的结果,综合分析缆索承重桥梁的结构状态评估关键问题;4、设计出适用于缆索承重桥梁结构状态评估的方案,并验证其适用性和有效性。
四、研究预期结果及意义本研究旨在解决缆索承重桥梁结构状态评估的关键问题,预期结果包括:1、构建完整的缆索承重桥梁结构状态评估体系,能够全面、准确地评估缆索承重桥梁的安全性能;2、提出适用于缆索承重桥梁结构状态评估的方案,能够为实际工程应用提供技术支持和指导;3、为缆索承重桥梁的安全管理提供科学依据,减少缆索承重桥梁的事故发生。
五、参考文献[1] 王益平, 马军. 缆索承重桥梁状态监测及安全评估关键技术[J]. 道路工程, 2017,42(9):167-174.[2] 李卫国, 张凯, 胡雨辰. 基于病理诊断的缆索承重桥梁综合评估方法研究[J]. 中国公路学报, 2015,28(2):134-140.[3] 龚兴涛, 周光超, 王阳光. 基于主成分-支持向量机的缆索承重桥梁评估模型[J]. 桥梁建设, 2017,47(4):85-89.[4] 汪渊. 现代化桥梁监控中的计算机视觉技术[C]//中国智能自动化学会. 2018智能计算及应用国际学术会议论文集. 中国智能自动化学会, 2018.[5] 聂光辉, 刘志远, 程倩. 基于Wi-Fi传感网络的桥梁结构状态监测系统研究[J]. 中国公路学报, 2018,31(5):76-82.。
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从 技 术层面上 来说 , 悬索 桥的 锚旋 由于结 构复 杂、 施工 过程结 构 体 系转换 多、 临时荷载 大而随机性 强以及施 工周期长等原 因, 作为悬索 光聚焦 在中国 , 目前 中国的桥 梁建 设规 模、 技术 水平、 特 别是大跨 径桥 桥梁一种最 常见的病害形式 梁的建 设水平 已跃 居世界前列 , 我 国目 前 大量桥 梁已经存在损 伤, 如不 2 . 斜 拉 桥 病謇 加 以控制 , 将会对人民的生命财 产造成严重损伤。 斜拉 桥作为一种拉 索体 系, 比梁式桥 的跨越 能力更大 , 是 大跨度桥
系的影 响 。
( 2 ) 吊索 现在 悬索桥 吊 索 的材料一 般采 用钢 丝绳 , 吊 杆 是 由圆钢材料 制造,
【 关键词 】 缆索; 桥 梁; 斜拉桥 ; 悬索桥 前言 桥 梁是 我国现代化 建 设的重要 基础设 施 。 当前世 界桥 梁界都纹 , 在 恶劣的 环境下 , 容易生锈 、 腐 蚀、 直 至 断裂, 国内有很 多桥梁 的钢丝缆索生锈腐蚀、 最后断裂失效的 实例 。 ( 3 ) 锚锭
随 着通过朝 阳大桥 的车辆 日 渐增加 , 由过去 的日 均1 0 0 0 多辆增加 到近万 大 的轴向压 力, 还要承受 剪切力和弯矩作用。 辆。 2 0 0 2 年l O t, f 大桥 锚锭板 出现 裂缝 , 2 0 0 3 年1 2 月2 3 日 , 朝 阳大桥再 次 城市大气和 工业大气对索 塔也有一定的危害作用, 当大气中的湿度 这样会加快 钢筋的腐蚀 。 出现险情, 大桥 主缆与吊绳 结合处防 护包层拉 裂, 锚锭板 裂缝进 一步加 和 环境温度的增 大, 近 些年来斜 拉桥 在国内外得 到了迅速 发展 , 不但 修建数 量急 剧增 大, 吊桥塔柱 也出现了新裂纹 , 经重庆 市桥梁 专家现场 “ 会 诊” , 认 为超
主要采用翻模 、 滑模 、 爬模施 工方法 。 ( 1 ) 翻模 : 应 用较早, 施 工简单 , 能 保证几何尺寸, 外观 整洁。 但模 塔、 主缆索、 锚碇 、 吊索 、 加劲梁及索鞍 等主要部分组成 。 操作危险, 沿海 地区不宜 用此法。 ( 1 ) 桥 塔。 桥 塔 是 悬索桥 最重要 的构 件。 桥塔 的高度 主要 由桥 面 板高空翻转 , ( 2 ) 滑模 : 施 工速 度快 , 劳 动强度小 , 但技 术要求高 , 施 工控 制复 标高和主缆 索的垂 跨比f / L 确定 , 通 常垂跨 比f / L 为1 / 9 ~1 / 1 2 。 大跨度 悬索 桥的桥 塔主要 采用钢 结构 和钢筋 混凝 土结构 。 其 结构 形式可分为 杂 , 外观 质量较 差 , 且易污 染。 一般 倾斜度 较大 , 预 留孔 道及埋 件多的 索 塔不宜用此法。 桁架式 、 刚架式和混 合式三 种。 刚架式 桥塔通常采用箱形截面。 ( 3 ) 爬模 : 爬模 兼有滑 模和 翻模 的优势 , 这是斜 拉 桥一 般索 塔的 ( 2 ) 锚碇 。 锚 碇是主 缆索 的锚 固构造 。 主缆索 中的拉 力通过锚 碇
载车辆 已经严重威 胁着朝阳大桥的安全 , 大桥 “ 病 害” 情况 严重。
加, 跨度不 断增大 , 而且根据建 桥地 点的环境 和 自 然 条件 , 斜拉桥 的类
1 . 1 悬 索桥的组 成 型也 日 臻 完善。 在外荷载 作用情况下, 索 塔承受了很大的压力, 当压 力达 悬索桥是 以悬索 为主 要承 重结构 的桥。 悬索 桥又 称吊桥 , 是最简单 到一定值时, 索塔就会产生变形 , 进 而破坏掉 自 身的稳定性 。 的一种索 结构 。 其特点是桥 梁 的主要承 载结 构 由桥 塔和 悬挂在 塔上 的 2 . 2 斜拉桥病 害处理施 工方法
置程技术
缆索承重体系桥病害的理论分析
邱大威 钱克训 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 陕西西 安 7 1 0 0 6 8
【 摘要 l文章主要 对缆索承重体 系 桥 梁的病害逐一研 究, 分析 出了 斜 拉桥 病害、 悬索桥 病害锚具、 索体 之间的过 渡段和 锚锭病害对缆索承t# -
悬索桥 与斜 拉桥 的吊素、 主 缆等锈 蚀 问题是 目前我 国桥梁 界普 遍 梁 的最主要桥 型。 斜拉桥在 大跨径桥梁 的数 量上 , 日本和中国走在了世 存在 的病 害形式 , 已经造成 重大 的经 济损 失与多起安 全 事故 , 加大吊 界前 列。 特 别是 中国, 在近 期内取得的成 就令 世人 瞩 目。 斜 拉桥 采用斜 索、 主缆等钢构 件的防护、 检测与养护 技术研 究具 有很重要的意 义。 拉 索来支撑主 梁 , 使主 梁变成 多跨 支撑连 续梁 , 从而 降低主梁 高度、 增 大 跨度。 斜 拉桥属于 自 锚结 构体系, 斜 拉索对桥 跨结构 的主梁产生有利 1 , 悬 索桥 病 謇 悬 索桥具 有很长的历史 , 因为很 早以前人们就 想到 了用悬索来固定 的压 力, 改善了主粱的受 力状 态 。 斜拉 桥主要 结构 是由主粱 、 索塔 和拉 桥梁, 有“ 亚 洲第一 吊桥 ” 之称 的重庆 嘉陵 江朝 阳大桥 , 由于长年受 到 索三种 构件组成 。 超 载车 辆大量 通行 的影 响, 目 前 已经成为一座病 害严重的大桥。 重庆嘉 2 . 1 病害 陵 江朝 阳大 桥始 建于1 9 6 9 年, 大桥 全长 2 3 3 . 2 米, 主跨度 1 8 6 米, 是 当时 目前的斜 拉桥结 构, 除了受重力引起轴力外。 还 必须考虑通过 桥面 系所 受到的竖向荷载和 水平 荷载 , 总体上来说 , 斜拉桥 索塔不仅承受 巨 海 内外 同类型钢索吊桥 中跨度 最大的吊桥之・, 时称 “ 亚洲 第一 吊桥” 。